Прочные поверхности раздела, теории

I. Теории прочных поверхностей раздела [c.139]

A. Теории прочных поверхностей раздела........187 [c.185]

I. Теории прочных поверхнО Стей раздела......... 139 [c.137]

Мы видели в этом разделе, что можно экспериментально определить все параметры, которые необходимы для описания электронных состояний на поверхности Ферми. За исключением оптических и рентгеновских методов, которые пока, к сожалению, не дают подробной информации, все описанные методы применимы только для изучения сверхчистых металлов. Как мы увидим в следующем разделе, теорию сплавов можно было бы поставить на гораздо более прочный фундамент, если бы удалось узнать, как изменяется форма поверхности Ферми в процессе образования сплава. [c.116]

Такое предположение уменьшает практический интерес к исследав-анию поверхностей раздела. Основанные на этом предположении оценки рассмотрены в разд. Теории прочных поверхностей раздела гл. 4, однако большее внимание уделено теориям слабых поверхносте й раздела. Интерес к теориям последней группы стал расти, поскольку практически важные системы с более прочной матрицей разрушаются по поверхности раздела. [c.19]

Во многих ранних теоретических работах лринималось, что прочность. поверхности раздела достаточна для передачи нагрузки от растягивающих захватов на образец и ее равномерного распределения между волокнами. Кроме того, прочность поверхности раздела должна быть достаточной для. перераспределения нагрузки между волокнами при разрушении одного из них. Эти теории— будем называть их теориями прочных поверхностей раздела — применимы, если прочность поверхности раздела превышает некоторую минимальную величину, необходимую для выполнения указанных функций. Теории. прочных шверХ Ностей раздела были. разработаны в основном для химически не взаимодействующих систем, где волокна нерастворимы в матрице, т. е. для систем первого клat a, и проверены экспериментально на тех же системах. Однако 1П0 мере того, как рос интерес к реальным системам, в которых на поверхности раздела протекает реакция, и внимание исследователей переключалось от слабых матриц модельных систем К характерным для практически ценных (Композитов прочным матрицам, стало очевидно, что прочность поверхности раздела не всегда достаточно высока, чтобы удовлетворять требоваииям теорий прочных Поверхностей раздела. Были развиты модели для случая, когда разрушение начинается у поверхности раздела их назвали теориями слабых поверхностей раздела . Некоторые из них охватывают все возможные ситуации от прочной до слабой поверхности раздела эти теории также будут рассмотрены. [c.138]

Порядок ИЗЛ0Ж61НИЯ в настоящей главе следует общей тенденции, отмеченной выше. Теории прочных поверхностей раздела будут описаны лишь вкратце, поскольку продольные механические свойства композитов этого типа нечувствительны к состоянию поверхности раздела. Более детально будут рассмотрены теории слабых поверхностей раздела — и те из них, которые относятся к системам третьего класса (химически взаимодействующим), например, принадлежащие Саттону и Файнголду [34], а также Меткалфу [18], и более современные теории систем псевдопервого [c.138]

ИТ в том, чтобы оценить величину указанного предела. В отсутствие матрицы эта характеристика представляет собой прочность пучка волокон она принимает те же значения и при наличии матрицы, если прочность поверхности раздела при двиге равна нулю. Влияние роста прочности поверхности раздела зависит от свойств упрочнителя. Композиты, армированные непрерыв 1ы ми Волокнами, дисперсия прочности которых равна нулю (т. е. средняя прочность волокна в композите равна прочности пучка воло- кон), нечувствительны к прочности поверхности раздела. С ростом дисперсии прочности волокон все большее число волокон будет разрушаться в слабых точках, расположенных вне плоскости излома. В этих случаях передача нагрузки на неразрушенные участки должна происходить, по механизму, предусматривающему передачу нагрузки через поверхность раздела в матрицу. Когда поверхность раздела становится прочнее матрицы, сдвиг матрицы происходит легче, чем разрушение поверхности раздела, и даль- нейшее увеличение прочности поверхности раздела уже не. влияет на тип разрушения. Такой случай разрушения, не зависящего от состояния поверхности раздела, рассматривается теориями прочных поверхностей раздела. Поскольку продольные свойства дан- ного типа композитов. не зави >сят от состояния поверхности раздела, теории, предсказывающие значения этих свойств, не относятся к предмету настоящей главы. Обзор указанных теорий имеется в гл. 2, посвященной механиче ским аспектам поверхности раздела. [c.140]

При анализе прочности композитов в условиях внеосного нагружения влияние поверхности раздела может быть учтено несколькими способами. Например, можно предположить, что прочность поверхности раздела достаточно велика для передачи вне-осных нагрузок между волокнами и матрицей вплоть до момента разрушения композита. Такое предположение означае т, что по-ве рхность раздела прочна и не разрушается. Таким образом, в соответствии с терминологией, использованной в гл. 4, посвященной прочности при продольном растяжении, теории этого типа могут быть названы теориями прочных поверхностей раздела . [c.186]

Выше приводились экспериментальные данные, демонстрирую щие справедливость этих различных теоретических подходов. Тео рия прочных поверхностей раздела удовлетворительно согласуется с экспериментальными значениями прочности композитов, в которых волокно прочно связано с матрицей (что, однако, не приводит к охрупчиванию композита). Значения прочности, вычисленные по этой теоретической модели, представляют собой, по существу , верхнее предельное значение прочности композита. Если из-за слабой связи или из-за образования непрочного продукта взаимодействия разрушение происходит по поверхности раздела, прочность при внеосном нагружении снижается, и применима теория слабых поверхностей раздела. Таким образом, случай слабой связи на поверхности раздела или ее отсутствия соответствует иия -нему предельному значению прочности при внеосном растяжении.. Далее в этой главе верхнее и нижнее предельные значения проч-. ности при внеосном нагружении будут рассмотрены более де-, тально. [c.187]

Феноменологические теории и теории прочной поверхности, раздела будут рассмотрены лишь вкратце, поскольку они обсуждаются в монографии [22] и подробно изложены в других цитируемых работах. Кроме того, эти теории в том виде, в каком они сформулированы, учитывают влияние поверхности раздела лиши постольку, поскольку предполагают, что она идеально передае1т-нагрузку, и игнорируют проблемы разрушения по поверхности раздела. Поэтому основное внимание будет уделено теор-ии пре-. дельных значений прочности, учитываюш ей влияние несовершенств поверхности раздела на прочность при внеосном нагружении, и самим предельным значениям прочности композита для-случаев прочной и слабой поверхностей раздела. Такой подход по-, зволит понять влияние несовершенной поверхности раздела на прочность при внеосном нагружении и глубже разобраться в про-, блемах, которые необходимо решить для достижения максималь-, ной прочности различных реальных систем. [c.187]

Влияние поверхностей раздела на прочность композита при внеосном нагружении пытались оценить лишь для случая поперечной ориентации (0=90°). Хотя этот случай и является простейшим, существующие теории еще не в состоянии учесть всю сложность реальных условий деформации и являются приближенными. Тем не менее важным шагом в решении проблемы оказывается оценка верхнего и нижнего предельных значений прочности при поперечном нагружении, которые, вероятно, могут быть распространены и на случаи нагружения под другими углами. Конечно, оценка верхнего предельного значения прочности основана на представлениях о прочной поверхности раздела. Однако мы обсудим здесь этот вопрос, поскольку верхнее и нижнее предельные значения рассматриваются совместно и поскольку данный вопрос является отправной точкой для дальнейшего развития теорий слабых поверхностей раздела. [c.191]

В данной главе теории прочности при внеосном растяжении классифицировались в зависимости от того, каким образом учитывается роль поверхности раздела были выделены три группы теорий. В теориях прочных поверхностей раздела предполагается, что разрушение поверхности раздела не опережает разрушение композита. В феноменологических теориях влияние поверхности раздела учитывается косвенно — в той мере, в какой она влияет на механические характеристики, значения которых входят в предложенные аналитические решения. В теориях слабых поверхностей раздела разрушение по поверхности раздела учитываетоя непосредственно. Последняя группа теорий является наиболее сложной и наименее разработанной. В настоящее время не существует теорий, развитых настолько, чтобы с их помощью можно было [c.227]

С точки зрения представлений об окисной связи работа [45] достойна упоминания, так как в предложенной модели композита сапфир — никелевый сплав авторы обусловили химическим взаимодействием прочность связи. Они предположили, что прочность связи возрастает по мере увеличения степени взаимодействия. Однако эффективная сила связи может и уменьшаться, если избыточное взаимодействие ослабляет упрочиитель. Прочностные аспекты этой теории обсуждаются более подробно в гл. 4, посвященной влиянию поверхностей раздела на продольную прочность композитов. Там отмечается, что наблюдаемая прочность связи очень мало изменяется с ростом толщины зоны взаимодействия от 0,1 до 5 мкм. Этот результат может означать, что для образования весьма прочной связи достаточно совсем небольшого взаимодействия. Последнее объяснение лучше согласуется с тем влиянием реакции на (Прочность связи, которое наблюдается в системах других типов, например титан — бор. [c.85]

Теория равновесного связывания, согласно которой необходима обратимая гидролитическая подвижность силанолов на поверхности минерального наполнителя, позволяет предположить, что при модификации силаном границы раздела обеспечивается прочная водостойкая связь с поверхностью наполнителя. Если на каучукоподобной, модифицированной силаном поверхности раздела происходит необратимый гидролиз, то на поверхности смолы в присутствии воды образуются обратимые связи с наполнителем. [c.220]

Развиваемая советскими учеными академиком Н. Н. Рыкалиньш и профессором М. X. Шоршоро-вым теория образования соединений разнородных веществ показывает, что процесс прочных связей между ними можно разделить на три стадии. На первой, подготовительной стадии между веществами образуется физический контакт — соединяемые вещества сближаются до расстояний, необходимых для межатомного взаимодействия. На второй стадии поверхности подготовляются к взаимодействию, происходит их активация, приводящая к образованию прочного соединения за счет квантовых процессов электронного взаимодействия. Третья стадия — стадия объемного взаимодействия, заключающегося в релаксации [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...